一、目的要求
1.了解掌握玻璃鋼手糊成型的基本方法,熟悉玻璃鋼,手糊制品的制備原理。
2.加深理解不飽和聚酯樹(shù)脂的固化機(jī)理。
二、原理
FRP手糊成型工藝是FRP制品生產(chǎn)中使用最早的一種成型工藝。盡管隨著FRP工業(yè)的迅速發(fā)展,新的成型技術(shù)不斷涌現(xiàn),但在整個(gè)FRP工業(yè)發(fā)展過(guò)程中,手糊成型工藝仍占有重要地位。手糊成型工藝操作簡(jiǎn)便,設(shè)備簡(jiǎn)單,投資少,不受制品形狀尺寸限制,可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求,鋪設(shè)不同厚度的增強(qiáng)材料。手糊成型特別適合于制作形狀復(fù)雜、尺寸較大、用途特殊的FRP制品。但手糊成型工藝制品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,不易控制,生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)條件差。不飽和聚醋樹(shù)脂在用于制備FRP時(shí),通常應(yīng)配以適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑,浸漬玻璃纖維,經(jīng)適當(dāng)?shù)臏囟群鸵欢ǖ臅r(shí)間作用,樹(shù)脂和玻璃纖維緊密粘結(jié)在一起,成為一個(gè)堅(jiān)硬的FRP整體制品。在這一過(guò)程中玻璃纖維增強(qiáng)材料的物理狀態(tài)前后沒(méi)有發(fā)生變化,而樹(shù)脂則從粘流的液態(tài)轉(zhuǎn)變成堅(jiān)硬的固態(tài)。這種過(guò)程稱為不飽和聚醋樹(shù)脂的固化。當(dāng)不飽和聚醋樹(shù)脂配以過(guò)氧化環(huán)己酮(或過(guò)氧化甲乙酮)作引發(fā)劑,以環(huán)烷酸鈷作促進(jìn)劑時(shí),它可在室溫、接觸壓力下固化成型。 手糊成型工藝過(guò)程可概括如下:
三、設(shè)備和原料
剪刀 1把
鋼皮尺 1只
臺(tái)秤 1臺(tái)
玻璃板 (鋼化) 兩塊
滌綸薄膜 兩塊
玻璃燒杯 1只
玻璃棒 1只
刮刀 1只
0.4mm厚的無(wú)堿無(wú)捻玻璃纖維方格布 若干
不飽和聚醋樹(shù)酯:(實(shí)驗(yàn)室合成) 若干
50%過(guò)氧化環(huán)己酮二丁酪糊
含6%環(huán)烷酸鉆的苯乙烯溶液
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.裁剪0.4mm厚玻璃布15OXl5Omm8塊,并稱重。
2.按FRP手糊制品50%的含膠量稱取不飽和聚酯樹(shù)脂。按每100份(Wt)樹(shù)脂加人4份過(guò)氧化環(huán)己酮糊,充分?jǐn)嚢杈鶆颍偌尤?-4份環(huán)烷酸鈷溶液,充分?jǐn)嚢杈鶆虼谩?br />
3.在玻璃板上鋪放好滌綸薄膜,在中央?yún)^(qū)域倒上少量樹(shù)脂,鋪上一層玻璃布,用刮刀刮涂,使樹(shù)脂充分浸透玻璃布后,再鋪上第二層,再用刮刀刮涂。如此重復(fù)直至鋪完所有的玻璃布。最后在面上蓋上另一張滌綸薄膜,用干凈的刮刀
在薄膜上推趕氣泡。要求既要保留樹(shù)脂又要趕盡氣泡。氣泡趕盡后,在平整的表面上再壓上另一塊玻璃板。
4.室溫下固化24h后,檢查制品的固化情況。
五、實(shí)驗(yàn)討論
不飽和聚醋樹(shù)脂的凝膠時(shí)間除與配方有關(guān)外,還與環(huán)境溫度、濕度、制品厚度等有很大關(guān)系。因此在實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)作凝膠試驗(yàn),以便根據(jù)具體情況確定引發(fā)劑、促進(jìn)劑的準(zhǔn)確用量、對(duì)于初學(xué)者建議凝膠時(shí)間控制在15-20min內(nèi)較為合適。
實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意,涂刷用力要沿布的徑向,順著其個(gè)方向從中間向兩邊把氣泡趕盡,使玻璃布貼合緊密,含膠量均勻。鋪第一、第二層布時(shí),樹(shù)脂含量應(yīng)高些。這樣有利于浸透織物并排出氣泡。